DE19525019A1 - Matrix circuit for multiplexed displays and drive circuits - Google Patents

Matrix circuit for multiplexed displays and drive circuits

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Abstract

The circuit for a small terminal has four driver connections T for use with 12 inputs and 12 output display elements. A digital line selection input A is applied to logic L coupled to the drive stages R. Point driver stages P are controlled by inputs E via a switching unit U and this connects with an output status sensing stage F. The arrangement avoids any conflict due to simultaneous control of line and point driver stages.

Description

Für das Betreiben größerer Mengen von Anzeigeelementen oder sonstiger Aktoren und Sensoren sind Matrixschaltungen bekannt, die je nach Art der anzusteuernden Elemente, mit verschiedenen Multiplexverfahren betrieben werden. Bekannte Matrixschaltungen bestehen aus zwei sich kreuzenden Gruppen von Treiberanschlüssen (T), wobei die Matrixelemente (M) den Kreuzungspunkten zwischengeschaltet sind. Die räumliche Anordnung der Elemente ist davon unabhängig und hat auch oft die Form von 7-Segment-Anzeigen oder von einfachen Punktzeilen.For the operation of large quantities of display elements or other actuators and sensors matrix circuits are known which, depending on the type of elements to be controlled, with different Multiplex procedures are operated. Known matrix circuits consist of two themselves crossing groups of driver connections (T), the matrix elements (M) Intersection points are interposed. The spatial arrangement of the elements is one of them independent and often takes the form of 7-segment displays or simple dotted lines.

Diesen Matrixschaltungsanordnungen ist die relativ geringe Zahl erforderlicher Treiberstufen und Anschlüsse gemein.These matrix circuit arrangements have the relatively small number of driver stages and Common connections.

Wann immer für eine Matrix mehr Anschlüsse erforderlich sind, als an einem integrierten Treiberschaltkreis Pins zur Verfügung stehen, ergibt sich erneut ein besonderes Bedürfnis nach Anschlußreduzierung. Dies trifft regelmäßig auf große Punktmatrix- oder Segment-Anzeigen zu. Problematisch kann auch ein sehr enger Abstand der Bildschirm-Pixel bei Computer-Displays sein. Bei höher auflösenden linearen Leuchtpunktanzeigen, stört der erhöhte Schaltungsaufwand zur Kaskadierung von Treiberschaltkreisen, insbesondere dann, wenn dabei Analog-Digital- Umsetzer über mehrere Schaltkreise verteilt sind. In Steuerungskomplexen ist die Verkabelung örtlich verteilter Aktoren und Sensoren sehr aufwendig, digitale Bussysteme lösen nur einen Teil dieses Problems. Hauptziel der Matrixschaltungen ist es, Raum, Material sowie Herstellungs- und Wartungskosten einzusparen, indem die Zahl erforderlicher Treiberstufen, Anschlüsse, Kontakte und Leitungen reduziert wird. Die Erfindung dient der Fortführung dieser Aufgabe.Whenever more connections are required for a matrix than for an integrated one Driver circuit pins are available, there is again a special need for Connection reduction. This regularly applies to large dot matrix or segment displays. A very close spacing of the screen pixels in computer displays can also be problematic be. In the case of higher-resolution linear illuminated dot displays, the increased circuitry is a problem for cascading driver circuits, especially when analog-digital Converter are distributed over several circuits. The wiring is in control complexes Locally distributed actuators and sensors are very complex, digital bus systems only solve a part of this problem. The main goal of the matrix circuits is space, material as well as manufacturing and Save maintenance costs by the number of required driver stages, connections, contacts and lines is reduced. The invention serves to continue this task.

Die Lösung wird für eine Matrixschaltungsanordnung mit gepolten schwellspannungsabhängigen Matrixelementen (M) durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 2 erzielt. Mit der umfassenden Anwendung dieser Merkmale, werden die Unterschiede zwischen den sonst üblichen zwei Gruppen von Treiberanschlüssen aufgehoben und es entsteht eine einzige Treibergruppe mit gleichwertigen Treiberanschlüssen (T). Von jedem beliebigen Treiberanschluß, ist auf diese Weise ein Matrixelement zu jedem beliebigen anderen Treiberanschluß geschaltet. Die gebildete Matrix läßt sich auch als quadratische Matrix betrachten, bei der in der Hauptdiagonalen statt Matrixelementen, direkte Verbindungen von Zeilen und Spaltenleitungen liegen. Mit einer Anzahl von N Treiberanschlüssen entsteht so typischerweise eine erweiterte Matrix mit N²-N Matrixelementen. Die einschränkenden Anforderungen bezüglich des Schwellspannungsverhaltens der Matrixelemente sind mit den meisten Anzeigetechnologien erfüllbar oder lassen sich durch Vorschalten von Halbleiterbauelementen erfüllen. Wirkprinzipien mit Lichtemissionsdioden, Flüssigkristallen, Elektroluminiszenz oder Feldemission sind nutzbar.The solution is for a matrix circuit arrangement with polarized threshold voltage-dependent Matrix elements (M) achieved by the features of claims 1 and 2. With the extensive application of these characteristics, the differences between the otherwise The usual two groups of driver connections are removed and one is created Driver group with equivalent driver connections (T). From any driver connection, a matrix element is connected to any other driver connection in this way. The matrix formed can also be viewed as a square matrix, in which in the Main diagonals instead of matrix elements, direct connections of rows and column lines lie. With a number of N driver connections, an expanded one is typically created Matrix with N²-N matrix elements. The restrictive requirements regarding the Threshold voltage behavior of the matrix elements are common with most display technologies feasible or can be fulfilled by connecting semiconductor components. Working principles  with light emission diodes, liquid crystals, electroluminescence or field emission can be used.

Für Matrixelemente mit zwei aktiven Polrichtungen, wie Displays mit ferroelektrischen Flüssigkristallen oder symmetrischen Gasentladungsstrecken, kann Anspruch 1 nur ohne Anspruch 2 angewendet werden. Das führt zu einer teilweise erweiterten Matrixschaltungs­ anordnung mit (N²-N)/2 Elementen. Sensoren sind in den Matrixelementen in Verbindung mit als 2-Draht-Stromsenken ausgeführten Stromtransmittern einsetzbar, wenn deren Stromfluß unterhalb einer Schwellspannung ausreichend klein ist. Elemente mit einfachem Widerstandsverhalten sind verwendbar, wenn ihnen Z-Dioden, Mehrschichtdioden oder entsprechende zweipolige Baugruppen vorgeschaltet sind.For matrix elements with two active pole directions, such as displays with ferroelectric Liquid crystals or symmetrical gas discharge paths, claim 1 can only without Claim 2 are applied. This leads to a partially expanded matrix circuit arrangement with (N²-N) / 2 elements. Sensors are in the matrix elements in connection with as 2-wire current sinks designed current transmitters can be used if their current flow below a threshold voltage is sufficiently small. Elements with simple Resistance behavior can be used if they are zener diodes, multilayer diodes or corresponding two-pole modules are connected upstream.

Ist den Matrixelementen kein ausreichendes Schwellspannungsverhalten implementierbar, so bietet die alleinige Anwendung des Anspruches 2 eine teilweise erweiterte Matrix­ schaltungsanordnung mit maximal N²/2 Elementen.If sufficient threshold voltage behavior cannot be implemented for the matrix elements, then the sole application of claim 2 offers a partially expanded matrix circuit arrangement with a maximum of N² / 2 elements.

Um zu einer erweiterten Matrixschaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2 zusätzlich noch eine unabhängige Meßwert- oder Tastatureingabe zu ermöglichen, ist Patentanspruch 3 zu realisieren. Damit liegen zwei erweiterte Matrixschaltungsanordnungen an den gleichen Treiberanschlüssen parallel und können jeweils entsprechend ihres unterschiedlichen Schwellspannungsverhaltens bei veränderten Ansteuerparametern betrieben werden.To add to an extended matrix circuit arrangement according to claims 1 and 2 To enable independent measurement or keyboard input, claim 3 is to be realized. This means that two extended matrix circuit arrangements are located on the same driver connections parallel and can each according to their different threshold voltage behavior operated with changed control parameters.

Anspruch 4 beschreibt eine Bus-Lösung, um örtlich verteilte Matrixelemente mit geringem Schaltaufwand und mit wenig Leitungsmaterial zu verbinden. Als Matrixelemente sind Aktoren und Sensoren gemischt einsetzbar. Sie müssen lediglich einheitliche Schwellspannungs­ anforderungen erfüllen.Claim 4 describes a bus solution to locally distributed matrix elements with little Switching effort and to connect with little wiring material. Actuators are used as matrix elements and sensors can be used mixed. You just need uniform threshold voltage meet requirements.

Die Besonderheiten der erweiterten Matrixschaltungsanordnung erfordern ein spezielles Multiplexverfahren zur Ansteuerung und Abfrage. Das 1. Merkmal des Patentanspruchs 5 beschreibt die grundsätzliche Lösung hierzu. Das 2. Merkmal zeigt, wie die Ansteuerung für einen kontinuierlichen Leuchtpunktübergang oder ähnliche Aufgaben, bei denen alle Matrixelemente einzeln und paarweise nacheinander in fortlaufender Folge angesteuert werden sollen, erfolgen muß. Das 3. Merkmal ermöglicht die Messung von Sensorsignalen oder die Prüfung des Funktionszustandes von Matrixzweigen. Das 4. Merkmal erlaubt die Abfrage von nach Anspruch 3 parallel geschalteten Sensor-Matrixelementen (Mp).The special features of the extended matrix circuit arrangement require a special one Multiplex procedure for control and query. The 1st feature of claim 5 describes the basic solution to this. The 2nd feature shows how the control for one continuous red dot transition or similar tasks involving all matrix elements are to be controlled individually and in pairs one after the other in a continuous sequence got to. The third feature enables the measurement of sensor signals or the testing of Functional state of matrix branches. The fourth feature allows the query according to claim 3 sensor matrix elements (Mp) connected in parallel.

Die grundsätzliche Lösung einer Treiberschaltungsanordnung zur Ansteuerung der erweiterten Matrixschaltungsanordnung beschreiben die Merkmale des Patentanspruches 6. Für jeden Treiberanschluß (T) werden all jene Treiberfunktionen realisiert, die bei herkömmlichen Anordnungen auf zwei verschiedene Treibergruppen verteilt sind. Je nach Erfordernis können die Punkttreiber (P) in einem oder in mehreren Parametern der Ausgangskennlinie digital-, pulsbreiten- oder analoggesteuert sein.The basic solution of a driver circuit arrangement for controlling the extended Matrix circuitry describe the features of claim 6. For everyone Driver connection (T) all those driver functions are realized that in conventional Arrangements are distributed to two different driver groups. Depending on the requirements, the Point driver (P) in one or more parameters of the output characteristic digital, be pulse width or analog controlled.

Mit den Merkmalen des Anspruches 7 wird ein vereinfachtes Verfahren zum Ansteuern und Abfragen der Treiberschaltungsanordnung ermöglicht. Dabei entsprechen die Steuermuster für die Treiberschaltungsanordnung denen bei konventionellen Matrixanordnungen. With the features of claim 7, a simplified method for driving and Queries of the driver circuitry allows. The tax patterns for the driver circuit arrangement that in conventional matrix arrangements.  

Mit der erfindungsgemäßen Lösung kann die Zahl steuerbarer Matrixelemente gegenüber dem Stand der Technik, bei gleicher Anzahl von Treiberanschlüssen, auf das 3- bis 4-fache erhöht werden. Allgemein ergeben sich mit N Treiberanschlüssen statt N²/4 Elementen bei einer herkömmlichen quadratischen Matrix, N²-N Elemente bei der erweiterten Matrix. Folgende 5 Beispiele veranschaulichen Anwendungsspezifische Vorteile.With the solution according to the invention, the number of controllable matrix elements can be compared to that State of the art, with the same number of driver connections, increased to 3 to 4 times will. Generally there are N driver connections instead of N² / 4 elements in one conventional square matrix, N²-N elements in the extended matrix. The following 5 examples illustrate application-specific advantages.

Die Dichte von Treiberanschlüssen an den Rändern vergleichbar großer Computer-Displays läßt sich halbieren. In einen 16-poligen Schaltkreis läßt sich beispielsweise ein Analog-Digital-Wandler mit Treiber für eine Kette von über 100 Lichtemissionsdioden oder ein Zähler mit Treiber für eine 12-stellige 7+1-Segmentanzeige integrieren. An nur 5 Leitungen lassen sich bereits 20 analoge Sensoren betreiben. Die Gruppe der Treiberleitungen ist effektiv als Matrix-Bus verwendbar, weil mit wenigen Leitungen der Betriebsstrom und die Signale zur Elementidentifikation übertagen werden können und weil bei den zu steuernden Matrixelementen keine besonderen Dekoderbaugruppen erforderlich sind.The density of driver connections on the edges of comparable large computer displays leaves cut in half. For example, in a 16-pin circuit Analog-to-digital converter with driver for a chain of over 100 light emitting diodes or one Integrate counters with drivers for a 12-digit 7 + 1 segment display. On only 5 lines 20 analog sensors can already be operated. The driver line group is effective Can be used as a matrix bus because the operating current and the signals to the Element identification can be transferred and because of the matrix elements to be controlled no special decoder modules are required.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein kleines Terminal, welches mit nur 4 Treiberanschlüssen (T) insgesamt 12 Eingabetasten und 12 Anzeigeelemente betreiben kann. Über den binären Zeilenauswahleingang (A) wird die zu aktivierende Zeile der Eingabe- oder Anzeigematrix ausgewählt. Die Reihenlogik steuert den Reihentreiber (R), der dann den entsprechenden Treiberanschluß (T) an die Reihenspannung (Ur) schaltet. Der als stromgesteuerte Stromsenke ausgeführte Punkttreiber (P), wird von den über eine erste Umschalteinheit (U) geführten Steuersignalen der Punkteingängen (E) gesteuert. Aus den beispielhaften Schalterstellungen ist zu ersehen, daß der dritte Treiberanschluß die Reihenspannung (Ur) führt und daß die zugehörige Stromsenke des Punkttreibers (P) von einer Ansteuerung mit einem Steuersignal, ausgeschlossen ist. Auf diese Weise werden Steuerkonflikte durch gleichzeitiges ansteuern der Reihen- und Punkttreiber an einem Treiberanschluß sicher vermieden. Die übrigen Punkttreiber (P) erzeugen in den zugehörigen Treiberanschlüssen (T) einen Punktstrom (Ip), dessen Größe von den Steuersignalen an den Punkteingängen (E) abhängt. Ist der Punktstrom (Ip) groß, so leuchten die entsprechenden Lichtemissionsdioden der Anzeige-Matrix auf. Die Rückwirkungen der Schaltzustände der parallelen Eingabematrix auf die Anzeige, werden durch die zwischengeschalteten Widerstände ausreichend klein gehalten. Wenn der Einschaltwiderstand der Taster groß genug ist, beispielsweise bei Elastomertastern, könnten die vorgeschalteten Widerstände in den Treiberanschlüssen entfallen. Die Eingabematrix wird bei Punktströmen abgefragt, die in Amplitude und Stromflußdauer so kleinen sind, daß die Lichtemissionsdioden der Anzeige-Matrix trotz geöffnetem parallelen Taster noch nicht leuchten. Dabei muß der Spannungsabfall über einen Zweig der Eingabe-Matrix bei schließendem parallelen Taster kleiner werden, als der über einer Lichtemissionsdiode. Somit liegt an den Treiberanschlüssen (T) eine tastaturabhängige, vom Zustandsfühler (Z) auswertbare Spannung. Statt stromsteuernd könnte der Punkttreiber (P) in der Abfragephase auch mit einer Spannungsbegrenzung arbeiten, damit die Flußspannungen der Lichtemissionsdioden trotz offener Taster gar nicht erst erreicht werden. Der Zustandsfühler (Z) müßte dann jedoch anstelle der Spannungen Ströme erfassen. Fig. 1 shows an embodiment of a small terminal, which can operate input keys 12 and display elements 12 with only 4 drive terminals (T) in total. The line of the input or display matrix to be activated is selected via the binary line selection input (A). The row logic controls the row driver (R), which then switches the corresponding driver connection (T) to the row voltage (Ur). The point driver (P), which is designed as a current-controlled current sink, is controlled by the control signals of the point inputs (E), which are conducted via a first switching unit (U). From the exemplary switch positions it can be seen that the third driver connection carries the series voltage (Ur) and that the associated current sink of the point driver (P) is excluded from being controlled by a control signal. In this way, control conflicts can be reliably avoided by simultaneously controlling the row and point drivers on a driver connection. The remaining point drivers (P) generate a point current (Ip) in the associated driver connections (T), the magnitude of which depends on the control signals at the point inputs (E). If the point current (Ip) is large, the corresponding light emitting diodes of the display matrix light up. The effects of the switching states of the parallel input matrix on the display are kept sufficiently small by the intermediate resistors. If the switch-on resistance of the buttons is large enough, for example in the case of elastomer buttons, the upstream resistors in the driver connections could be omitted. The input matrix is queried for point currents which are so small in amplitude and current flow duration that the light-emitting diodes of the display matrix are not yet lit despite the parallel button being open. The voltage drop across a branch of the input matrix when the parallel button closes must be smaller than that across a light-emitting diode. There is thus a keyboard-dependent voltage that can be evaluated by the status sensor (Z) at the driver connections (T). Instead of controlling the current, the point driver (P) could also operate with a voltage limitation in the query phase, so that the forward voltages of the light-emitting diodes are not reached in the first place despite the buttons being open. The state sensor (Z) would then have to detect currents instead of the voltages.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine 8-stellige 7-Segmentanzeige, die über 8 Treiberanschlüsse angesteuert wird. Im Gegensatz zum vorherigen Beispiel, werden hier keine Zustandsfühler verwendet. Die Punkttreiber (P) könnten hier mit binären Signalen gesteuert werden und einen einheitlichen, fest vorgegebenen Punktstrom (Ip) liefern. Die Umleitung der von den Punkteingängen (E) kommenden Steuersignale mit der Umschalteinheit (U) ermöglicht es, die Treiberschaltungsanordnung mit einem gebräuchlichen 7-Segment-Dekoder anzusteuern. Anstelle des Reihen- und Punkttreibers könnte auch ein Tri-State-Treiber ohne nutzbare interne Strombegrenzung verwendet werden, wenn jedem Treiberanschluß (T) eine Parallelschaltung aus einem strombegrenzenden Widerstand und einer Diode zwischengeschaltet wäre. Fig. 2 shows an embodiment for an 8-digit 7-segment display, which is controlled via 8 driver connections. In contrast to the previous example, no status sensors are used here. The point drivers (P) could be controlled with binary signals and deliver a uniform, predetermined point current (Ip). The redirection of the control signals coming from the point inputs (E) with the switchover unit (U) makes it possible to control the driver circuit arrangement with a customary 7-segment decoder. Instead of the row and point driver, a tri-state driver without usable internal current limitation could also be used if each driver connection (T) were connected in parallel by a current-limiting resistor and a diode.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel zur Multiplex-Abfrage von 12 Stromtransmitter-Sensoren über einen Matrix-Bus mit 4 Leitungen. Die Umschalteinheit (U) hat in dieser Anordnung gleichzeitig zwei Funktionen und leitet in richtiger Folge sowohl die Punktspannungen (Up) an die Treiberanschlüsse (T) als auch die Meßsignalströme an die Zustandsfühler (Z). Für die Punkttreiber werden deshalb keine zusätzlichen Schalter oder Treiberstufen benötigt. Bei der ausschließlichen Abfrage von Matrixzuständen wären sie ohnehin ständig aktiviert und der mögliche Schaltzustandskonflikt mit dem Reihentreiber (R) wird bereits durch die Umschalteinheit (U) ausgeschlossen . . Die Stromtransmitter sind als 2-Draht-Stromsenken ausgeführt und müssen ein ausgeprägtes Schwellspannungsverhalten haben. Das heißt, bis zum Erreichen der Schwellspannung muß der Durchlaßstrom vernachlässigbar klein sein. Anstelle einzelner analoger Stromtransmitter können auch normale Endschalter eingesetzt werden, wenn ihnen eine Z-Diode sowie ein strombegrenzender Widerstand vorgeschaltet wird und wenn dabei eine ausreichende Einheitlichkeit aller Schwellspannungen in der Matrix gewährleistet bleibt. Fig. 3 shows an embodiment for the multiplex interrogation of 12 current transmitter sensors via a bus matrix with 4 lines. In this arrangement, the switchover unit (U) has two functions at the same time and, in the correct sequence, directs both the point voltages (Up) to the driver connections (T) and the measurement signal currents to the condition sensors (Z). No additional switches or driver stages are therefore required for the point drivers. If only matrix states were queried, they would be activated anyway anyway and the possible switching state conflict with the row driver (R) is already excluded by the switchover unit (U). . The current transmitters are designed as 2-wire current sinks and must have a pronounced threshold voltage behavior. This means that the forward current must be negligibly small until the threshold voltage is reached. Instead of individual analog current transmitters, normal limit switches can also be used if they are preceded by a Zener diode and a current-limiting resistor and if sufficient uniformity of all threshold voltages in the matrix is guaranteed.

BezugszeichenlisteReference list

A Zeilenauswahleingang
E Punkteingang
F Fühlerausgang
Ip Punktstrom
L Reihenlogik
M Matrixelement
Ma Matrixelement, antiparallel zum Matrixelement (M)
Mp Matrixelement, parallel zum Matrixelement (M)
Mz Matrixelement, den Treiberanschlüssen (T) zusätzlich zwischengeschaltet
N Formelzeichen der Beschreibung für: Anzahl der Treiberanschlüsse (T)
P Punkttreiber
R Reihentreiber
T Treiberanschluß
U Umschalteinheit
Up Punktspannung
Ur Reihenspannung
Z ZustandsfühlerA line selection input
E point input
F sensor output
Ip point current
L row logic
M matrix element
Ma matrix element, anti-parallel to the matrix element (M)
Mp matrix element, parallel to the matrix element (M)
Mz matrix element, the driver connections (T) additionally interposed
N description symbol for: number of driver connections (T)
P point driver
R row driver
T driver connection
U switchover unit
Up point tension
Ur series tension
Z condition sensor

Claims (7)

1. Erweiterte Matrixschaltungsanordnung für Ein- und Ausgabesteuerungen mit schwell­ spannungsbehafteten Matrixelementen, wie beispielsweise Lichtemissionsdioden, Gasentladungsstrecken oder elektronischen Baugruppen, deren Matrixelemente (M) jeweils verschiedenen Treibergruppen zugehörigen Treiberanschlüssen (T) zwischengeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß beliebigen Treiberanschlüssen (T) innerhalb einer oder innerhalb jeder Treibergruppe zusätzliche Matrixelemente (Mz) zwischengeschaltet sind.
1. Extended matrix circuit arrangement for input and output controls with threshold voltage matrix elements, such as light emitting diodes, gas discharge paths or electronic assemblies, the matrix elements (M) of which are connected driver drivers (T) belonging to different driver groups, characterized in that
  • - That any driver connections (T) additional matrix elements (Mz) are interposed within one or within each driver group.
2. Erweiterte Matrixschaltungsanordnung zur Ansteuerung von Matrixelementen mit einer aktiven und einer passiven Polrichtung, wie beispielsweise Lichtemissionsdioden, oder Matrixschaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß zu jedem beliebigen Matrixelement (M, Mz) zusätzlich ein weiteres Matrixelement (Ma) antiparallel geschaltet ist.
2. Extended matrix circuit arrangement for driving matrix elements with an active and a passive pole direction, such as light emission diodes, or matrix circuit arrangement according to claim 1, characterized in that
  • - That in addition to any matrix element (M, Mz) a further matrix element (Ma) is connected antiparallel.
3. Erweiterte Matrixschaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2 zur zusätzlichen Eingabe mit unabhängigen sensorgesteuerten Matrixelementen, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß, beliebigen Matrixelementen (M, Mz, Ma) mit bestimmten Eigenschaften ein zusätzliches Sensor-Matrixelement (Mp) oder ein entsprechender Matrixzweig mit kleinerer Schwellspannung und mit wesentlich höherem differentiellen Durchlaßwiderstand beziehungsweise wesentlich kleinerem Durchlaßstrom parallel geschaltet ist.
3. Extended matrix circuit arrangement according to claim 1 and 2 for additional input with independent sensor-controlled matrix elements, characterized in that
  • - That, any matrix elements (M, Mz, Ma) with certain properties, an additional sensor matrix element (Mp) or a corresponding matrix branch with a lower threshold voltage and with a significantly higher differential on-state resistance or much lower on-state current is connected in parallel.
4. Erweiterte Matrixschaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 3 für einen Matrix-Bus, der aus einer geordneten Gruppe von mit Treiberanschlüssen (T) verbundenen Treiberleitungen besteht und zu verteilten Matrixelementen mit klassifizierbarem elektrischen Verhalten führt, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß Identifikation und Anschluß der Matrixelemente durch Verbindungen mit jeweils zwei ausgewählten Treiberleitungen sowie durch das Schwellspannungsverhalten der Matrixelemente erfolgt,
  • - daß der Matrix-Bus bei Bedarf unterschiedliche Leitungsarten hat, die vorzugsweise mit ihrer Belastbarkeit an die Betriebsströme anliegender Matrixelemente angepaßt sind
  • - und daß der Matrix-Bus bei Bedarf verzweigt und eine Auswahl von Treiberleitungen als reduzierten Buszweig weiterführt.
4. Extended matrix circuit arrangement according to claim 1 to 3 for a matrix bus, which consists of an ordered group of driver lines connected to driver connections (T) and leads to distributed matrix elements with classifiable electrical behavior, characterized in that
  • that the matrix elements are identified and connected by connections with two selected driver lines and by the threshold voltage behavior of the matrix elements,
  • - That the matrix bus has different types of lines if necessary, which are preferably adapted to the operating currents of adjacent matrix elements with their resilience
  • - And that the matrix bus branches if necessary and continues a selection of driver lines as a reduced bus branch.
5. Multiplexverfahren zur Ansteuerung der erweiterten Matrixschaltungsanordnungen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Treiberanschlüsse (T) für eine reihenweise Ansteuerung der Matrix, vorzugsweise einzeln und in taktweise umlaufender Folge, an eine Reihenspannung (Ur) geschaltet werden, während die jeweils übrigen Treiberanschlüsse (T) wahlweise stromlos bleiben oder von einem Punkttreiber (P) mit einer Ausgangskennlinie angesteuert werden, die einen Punktstrom (Ip) oder eine Punktspannung (Up) erzeugt,
  • - daß bei Bedarf ein Wechsel zwischen Zeilen- und Spaltenaktivierung, wie er beispielsweise für eine kontinuierliche Leuchtpunktansteuerung mit gleitendem Übergang erforderlich ist, durch Richtungsumkehr der Punktströme (Ip) oder durch Polaritätsumkehr der Punktspannung (Up) gegenüber der Reihenspannung (Ur) erfolgt,
  • - daß bei Bedarf der Zustand von Matrixzweigen, durch Erfassung deren Strom- Spannungsverhaltens bei aktivierten Punkttreibern (P) erfolgt
  • - und daß die Anwahl eventuell parallel geschalteter Matrixelemente (Mp||M, Mz, Ma) durch zeitversetztes Ansteuern der Punkttreiber (P) bei veränderten Ausgangskennlinien erfolgt.
5. Multiplexing method for controlling the extended matrix circuit arrangements according to claim 1 to 4, characterized in that
  • - That the driver connections (T) for a row-wise control of the matrix, preferably individually and in a clockwise rotating sequence, are connected to a series voltage (Ur), while the other driver connections (T) remain either without current or from a point driver (P) an output characteristic can be driven which generates a point current (Ip) or a point voltage (Up),
  • - that, if required, a change between row and column activation, as is required, for example, for a continuous red dot control with a smooth transition, takes place by reversing the direction of the point currents (Ip) or by reversing the polarity of the point voltage (Up) compared to the series voltage (Ur),
  • - That, if necessary, the state of matrix branches, by detecting their current-voltage behavior with activated point drivers (P)
  • - And that the selection of possibly parallel connected matrix elements (Mp || M, Mz, Ma) is done by time-delayed control of the point drivers (P) with changed output characteristics.
6. Treiberschaltungsanordnung zur Ansteuerung der erweiterten Matrixschaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß alle N Treiberanschlüsse (T) der Matrix immer oder zeitweise verbunden sind mit einem die Reihenspannung (Ur) anschaltenden Reihentreiber (R)
  • - sowie mit einem den Punktstrom (Ia) oder die Punktspannung (Ua) steuernden und zu einem Punkteingang (E) führenden Punkttreiber (P)
  • - und daß, sofern der Zustand von Matrixelementen zu überwachen ist, am Zweig des Punktreibers (P) ein spannungs- beziehungsweise strommessender und zu einem Fühlerausgang (F) führender Zustandsfühler (Z) liegt.
6. Driver circuit arrangement for controlling the extended matrix circuit arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that
  • - That all N driver connections (T) of the matrix are always or temporarily connected to a series driver (R) that switches on the series voltage (Ur)
  • - and with a point driver (P) which controls the point current (Ia) or the point voltage (Ua) and leads to a point input (E)
  • - And that, insofar as the state of matrix elements is to be monitored, a voltage or current-measuring state sensor (Z) leading to a sensor output (F) is located at the branch of the point driver (P).
7. Treiberschaltungsanordnung nach Anspruch 6, für eine Ansteuerung mit vereinfachten Steuermustern, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß eine Reihenlogik (L) in jedem Ansteuerzustand nur einen von N Reihentreibern (R) aktiviert, wobei die Reihenauswahl vorzugsweise direkt über einen binären Zeilenauswahleingang (A) erfolgt oder indirekt über einen Takteingang eines Zählers
  • - und daß, beim Bedürfnis unkorrigierter regulärer Matrixansteuerung bzw. -abfrage, den Ein- oder Ausgängen der Punkttreiber (P) und gegebenenfalls denen der Zustandsfühler (Z) eine Umschalteinheit (U) zwischengeschaltet ist, die eine Folge von N-1 Anschlüssen an eine zu den Treiberanschlüssen (T) gerichtete Folge von N Anschlüssen durchschaltet, wobei jeweils derjenige Anschluß nicht verbunden ist, der zum vom Reihentreiber (R) aktivierten Treiberanschluß (T) gerichtet ist.
7. Driver circuit arrangement according to claim 6, for a control with simplified control patterns, characterized in that
  • - That a row logic (L) only activates one of N row drivers (R) in each control state, the row selection preferably being carried out directly via a binary row selection input (A) or indirectly via a clock input of a counter
  • - And that, if uncorrected regular matrix control or query, the inputs or outputs of the point drivers (P) and possibly those of the status sensors (Z), a switching unit (U) is interposed, which is a sequence of N-1 connections to one turns through to the driver connections (T) directed sequence of N connections, whereby in each case that connection is not connected which is directed to the driver connection (T) activated by the row driver (R).
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